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混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第二章混凝土結(jié)構(gòu)用材料峨眉校區(qū)土木工程系混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章本章重點(diǎn)熟悉土木工程用鋼筋的品種、級(jí)別、性能及其選用原則;
熟悉混凝土在各種受力狀態(tài)下的強(qiáng)度與變形性能及其選用原則;
了解鋼筋與混凝土的共同工作原理?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章1.1.1建筑用鋼筋的種類(lèi)§1.1鋼筋低碳:C<0.25%中碳:C=0.25~0.6%
高碳:C>0.6%普通碳素鋼(含碳量的多少)低合金鋼:<5.0%中合金鋼:=5.0~10%
高合金鋼:C>10%合金鋼(合金元素總含量)含碳量的增加,強(qiáng)度提高,塑性和可焊性降低。合金元素能提高鋼筋的強(qiáng)度和塑形?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章普通鋼筋預(yù)應(yīng)力筋熱軋鋼筋鋼絞線(xiàn)消除應(yīng)力鋼絲預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋低碳鋼普通低合金鋼HRB335HRB400RRB400HPB300HRB500HRBF335HRBF400HRBF5001.1.2混凝土用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章熱軋鋼筋:低碳鋼、普通合金鋼或細(xì)晶粒鋼高溫狀態(tài)下軋制而成§1.1鋼筋普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)附表1(P303),符號(hào)說(shuō)明如下:HPB300生產(chǎn)工藝:hotrolled表面形狀:plain鋼筋:bar屈服強(qiáng)度HRB335hotrolledribbedbar混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章RRB300remainedheattreatmentribbedbarHRBF500hotrolledribbedbar熱軋鋼筋fine混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)附表2(P303)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章有明顯流幅鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線(xiàn)
a
——比例極限b
——彈性極限ob
——彈性階段d
——極限抗拉強(qiáng)度bc
——屈服階段cd
——強(qiáng)化階段de
——破壞階段e
——極限應(yīng)變混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章無(wú)明顯流幅鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線(xiàn)
b——極限抗拉強(qiáng)度c——極限應(yīng)變
條件屈服強(qiáng)度:取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為無(wú)明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值,通常稱(chēng)為條件屈服強(qiáng)度?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變簡(jiǎn)化模型
(1)理想彈塑性模型(2)三段線(xiàn)性模型混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章伸長(zhǎng)率同一根鋼筋上述伸長(zhǎng)率只反映斷口附近殘留變形大小,不反映鋼筋總伸長(zhǎng)率情況。:
:
:::混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章鋼筋均勻伸長(zhǎng)率的測(cè)定:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章均勻伸長(zhǎng)率鋼筋彈性模量實(shí)測(cè)鋼筋拉斷強(qiáng)度殘余伸長(zhǎng)已回復(fù)彈性應(yīng)變+=混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章=90°,180°,反復(fù)彎曲要求:冷彎過(guò)程中無(wú)裂縫、鱗落或斷裂。D
愈小,要求愈高。反復(fù)次數(shù)愈高,要求愈高。主頁(yè)目錄幫助上一章下一章冷彎
彎心直徑越小,彎過(guò)的角度越大,冷彎性能越好,鋼筋的塑性性能越好?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章熱處理鋼筋經(jīng)淬火處理得,fptk=1470MPa,無(wú)明顯屈服點(diǎn)。冷加工鋼筋
冷加工工藝:冷拉、冷拔、冷軋、冷軋扭。
目的:提高強(qiáng)度,節(jié)約鋼材。但塑性減小。冷拉鋼筋仍有屈服臺(tái)階?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章冷拔:
將熱軋鋼筋強(qiáng)行拔過(guò)小于其直徑的硬質(zhì)合金拔絲模具。
經(jīng)過(guò)幾次冷拔的鋼絲,抗拉、抗壓強(qiáng)度均大大提高,但塑性降低?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章冷軋:
冷軋帶肋鋼筋是用熱軋圓盤(pán)條經(jīng)冷軋后,在其表面帶有沿長(zhǎng)度方向均勻分布的三面或二面橫肋的鋼筋。冷軋帶肋鋼筋伸長(zhǎng)率明顯提高,可改善構(gòu)件在正常使用階段的受力性能。CRB550冷軋帶肋
鋼筋
屈服強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章1.1.2混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求
適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和屈強(qiáng)比熱軋鋼筋鋼絲、鋼絞線(xiàn)、各種冷加工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章足夠的塑性:避免發(fā)生脆性破壞。耐久性和耐火性:必要的混凝土保護(hù)層厚度以滿(mǎn)足對(duì)構(gòu)件耐火極限的要求。寒冷地區(qū),防止鋼筋低溫冷脆導(dǎo)致破壞?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章可加工性好與混凝土粘結(jié)錨固性好變形鋼筋比光面鋼筋好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章鋼筋的選用見(jiàn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章§1.2混凝土1.2.1組成及特點(diǎn)主要材料:水泥、水、砂、石
特點(diǎn):1)以固相為主,包含固體、液體、氣體的三相體;2)水化過(guò)程長(zhǎng),性能要很長(zhǎng)時(shí)間才穩(wěn)定;3)水泥石收縮可形成微裂縫;4)受制作、養(yǎng)護(hù)、使用條件影響大。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章1.2.2混凝土強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度(強(qiáng)度等級(jí))混凝土受壓破壞機(jī)理骨料之間的微裂縫是內(nèi)因縱向受壓破壞是橫向拉裂造成的。骨料之間的微裂縫混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章1.2.2混凝土強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度(強(qiáng)度等級(jí))
1.標(biāo)準(zhǔn)尺寸:150mm×150mm×150mm2.養(yǎng)護(hù)條件:20℃±3℃,濕度≥90%;28d3.加荷方法:加荷速度0.15~0.25MPa/s,墊板不涂油或墊橡膠板。
4.強(qiáng)度保證率:95%
,f
cu,k=f-1.645
f
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章
5.非標(biāo)準(zhǔn)試塊強(qiáng)度換算系數(shù):
200mm×200mm×200mm:1.05;
100mm×100mm×100mm:0.95。
6〞×12〞圓柱體:1.20
(1〞=2.54cm)
6〞×12〞棱柱體:1.326.分級(jí):C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80,共14個(gè)等級(jí)。
C—Concrete,單位:N/mm2或MPa。當(dāng)≤C50時(shí),普通混凝土(normal-strengthconcrete)當(dāng)>C50時(shí),高強(qiáng)混凝土(high-strengthconcrete)
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章影響因素分析材料組成:最主要因素在材料組成一定時(shí),還有下列因素:1、加載速度:加載速度快,微裂縫不能充分?jǐn)U展,強(qiáng)度高2、試驗(yàn)條件:試件上、下表面不涂油,橫向變形受到約束,強(qiáng)度高3、試件尺寸:尺寸大,內(nèi)部缺陷相對(duì)較多,端部摩擦力影響相對(duì)較大,強(qiáng)度低4、齡期:齡期長(zhǎng),試件強(qiáng)度高5、約束:端部約束,環(huán)箍效應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章1.2.2混凝土強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度
采用棱柱體試件,能夠反映混凝土的實(shí)際工作狀態(tài)。我國(guó)取150×150×300mm為標(biāo)準(zhǔn)試件,按與立方體試驗(yàn)相同的規(guī)定所得的平均應(yīng)力值,為fc。棱柱體高度取值的原因:擺脫端部摩擦力的影響試件不致失穩(wěn),不受附加偏心距的影響混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章軸心抗壓強(qiáng)度
結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度與試塊混凝土強(qiáng)度間的修正系數(shù)脆性影響系數(shù)
棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C40C45C50C55C60C65C70C75C80
c10.760.760.760.770.780.790.800.810.82
c21.000.9840.9680.9510.9350.9190.9030.8870.87
c1
和c2值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t混凝土的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度對(duì)于普通混凝土,抗拉強(qiáng)度約1/17-1/8的抗壓強(qiáng)度對(duì)于高強(qiáng)混凝土,抗拉強(qiáng)度約1/24-1/20的抗壓強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)方法直接受拉試驗(yàn)劈裂試驗(yàn)彎折試驗(yàn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章軸心受拉試驗(yàn)軸心抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度間的折算系數(shù)
結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度與試塊混凝土強(qiáng)度間的修正系數(shù)C40以上混凝土脆性影響系數(shù)
軸直接受拉試驗(yàn)的缺點(diǎn):容易引起偏拉破壞混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章劈裂試驗(yàn)PPa彎折試驗(yàn)
復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度
雙軸應(yīng)力狀態(tài)雙等拉雙等壓-1.2600.20.4-0.6-0.4-0.2-1.2-1.0-0.8-1.400.20.4-0.6-0.4-0.2-1.2-1.0-0.8-1.4Kupfer的強(qiáng)度包絡(luò)圖雙向受拉的破壞強(qiáng)度接近于單軸抗拉強(qiáng)度。雙向受壓的破壞強(qiáng)度高于單軸抗壓強(qiáng)度。一拉一壓的破壞強(qiáng)度低于相應(yīng)的單軸受力強(qiáng)度。雙軸受壓的強(qiáng)度最大值不是發(fā)生在雙軸等壓的情況下,而是發(fā)生在σ1/σ2≈0.5時(shí)。2.1.1混凝土的強(qiáng)度
三軸受壓狀態(tài)
側(cè)向等壓(常規(guī)三軸)的情況通過(guò)液體靜壓力對(duì)圓柱體試件施壓當(dāng)側(cè)向壓力較較高低時(shí),上式不再為線(xiàn)性關(guān)系,可采用蔡紹懷經(jīng)驗(yàn)公式當(dāng)側(cè)向壓力較低時(shí),對(duì)于普通混凝土混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章剪力存在時(shí):拉-剪:抗拉、抗剪強(qiáng)度都降低;壓-剪:當(dāng)時(shí),抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力提高而增大;當(dāng)時(shí),內(nèi)部裂縫增加,抗剪抗壓強(qiáng)度均降低。
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章混凝土的變形受力變形單調(diào)短期加載下的變形(重點(diǎn)):軸壓、軸拉、復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下承載力計(jì)算;非線(xiàn)性分析荷載長(zhǎng)期作用下的變形(徐變):變形和裂縫寬度計(jì)算;預(yù)應(yīng)力損失重復(fù)荷載作用下的變形(疲勞性能):確定彈性模量;疲勞驗(yàn)算體積變形收縮變形:收縮裂縫;預(yù)應(yīng)力損失溫度變形:溫度應(yīng)力→裂縫,防止溫度、收縮裂縫的構(gòu)造措施`混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第2章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章1.2.3混凝土的變形一次加載時(shí)0→A:近似彈性
A→B:非線(xiàn)性
B→C:體積增大
C→F:破壞
高強(qiáng)混凝土:↗,↘混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章主頁(yè)目錄幫助上一章下一章應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)特點(diǎn)
oa段:即應(yīng)力比≤0.3時(shí),應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系接近于直線(xiàn),故a點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈性極限。ab段:當(dāng)應(yīng)力比約為(0.3~0.8)時(shí),應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系偏離直線(xiàn),應(yīng)變的增長(zhǎng)速度比應(yīng)力增長(zhǎng)快,故b點(diǎn)稱(chēng)為臨界應(yīng)力點(diǎn)。bc段:當(dāng)應(yīng)力比約為(0.8~1.0)時(shí),應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度進(jìn)一步加快,應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)的斜率急劇減小,混凝土內(nèi)部微裂縫進(jìn)入非穩(wěn)定發(fā)展階段。當(dāng)應(yīng)力到達(dá)c點(diǎn)時(shí),混凝土發(fā)揮出受壓時(shí)的最大承載能力,即軸心抗壓強(qiáng)度(極限強(qiáng)度),相應(yīng)的應(yīng)變值稱(chēng)為峰值應(yīng)變。cd段:下降段,由滑移面上的摩擦咬合力和混凝土柱體的殘余強(qiáng)度提供2.1.2混凝土的變形性能應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)上三個(gè)特征點(diǎn)
峰值應(yīng)力:材料的最大承載力峰值應(yīng)變:與峰值應(yīng)力相應(yīng)的應(yīng)變極限壓應(yīng)變:試件破壞時(shí)的最大應(yīng)變值混凝土材料的延性
混凝土試件在強(qiáng)度沒(méi)有顯著降低情況下承受變形的能力混凝土強(qiáng)度越高,越大;越??;材料的脆性越明顯問(wèn)題:混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)如何表達(dá)?→數(shù)學(xué)表達(dá)式2.1.2混凝土的變形性能混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型(本構(gòu)模型)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型是應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,可根據(jù)某一應(yīng)變值求出相應(yīng)的應(yīng)力值。
應(yīng)用:承載力計(jì)算;混凝土結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性分析本節(jié)給出的兩個(gè)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型,一般用于結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性分析。Hognestad模型(早期)上升段下降段2.1.2混凝土的變形性能
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型482ec,x
Ose
ecu
2.1.2混凝土的變形性能
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的單軸受拉應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
《混凝土規(guī)范》建議的單軸受拉應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型Osε
混凝土的彈性模量、剪變模量和泊松比★混凝土的變形模量
初始彈性模量:過(guò)原點(diǎn)切線(xiàn)的斜率。切線(xiàn)模量:過(guò)某一點(diǎn)切線(xiàn)的斜率。
割線(xiàn)模量:某一點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率。2.1.2混凝土的變形性能混凝土彈性模量
★初始彈性模量不易準(zhǔn)確測(cè)定;多次重復(fù)加載、卸載
后,應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)變?yōu)橹本€(xiàn),且與原點(diǎn)切線(xiàn)平行。
★我國(guó)規(guī)范規(guī)定用下述方法測(cè)定混凝土彈性模量:將棱柱體試件加載至應(yīng)力,重復(fù)加載、卸載各5次后
應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)基本上趨于直線(xiàn),將應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)上
與0.5N/mm2的應(yīng)力差與相應(yīng)的應(yīng)變差的比值作為彈
性模量。
2.1.2混凝土的變形性能混凝土彈性模量與立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系★混凝土彈性模量是試驗(yàn)結(jié)果的試驗(yàn)平均值,保證率50%;★彈性模量隨立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值非線(xiàn)性增長(zhǎng);★混凝土受拉與受壓彈性模量相同.混凝土的泊松比混凝土的剪變模量2.1.2混凝土的變形性能2.1.2混凝土的變形性能混凝土在復(fù)合應(yīng)力下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系三軸受壓:隨側(cè)向壓應(yīng)力增加,縱向強(qiáng)度和變形能力均提高。側(cè)向壓力約束了混凝土橫向變形,限制了橫向膨脹和內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展。(約束混凝土)2.1.2混凝土的變形性能2.混凝土在重復(fù)荷載作用下的變形性能
★一次加載、卸載下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)總應(yīng)變=彈性應(yīng)變
+彈性后效
+殘余應(yīng)變
加載、卸載形成環(huán)狀,其面積為加載、卸載過(guò)程中消耗的能量卸載曲線(xiàn)在A(yíng)點(diǎn)的切線(xiàn)與加載曲線(xiàn)在原點(diǎn)的切線(xiàn)平行多次重復(fù)荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)
當(dāng)加載、卸載的最大壓應(yīng)力值不超過(guò)某個(gè)限值時(shí),每次加載、卸載過(guò)程都將形成塑性變形。經(jīng)多次重復(fù)后,塑性變形將不再增長(zhǎng),混凝土加、卸載的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)呈直線(xiàn)變化,且此直線(xiàn)大致與第一次加載時(shí)的原點(diǎn)切線(xiàn)平行。當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)一特定值之后,出現(xiàn)直線(xiàn)后就產(chǎn)生反向彎曲。應(yīng)變?cè)絹?lái)越大,就會(huì)發(fā)生破壞,即疲勞破壞。該特定值就是混凝土的疲勞強(qiáng)度。2.1.2混凝土的變形性能3.混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下的變形性能徐變?cè)诓蛔兊膽?yīng)力長(zhǎng)期持續(xù)作用下,混凝土的變形隨時(shí)間徐徐增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱(chēng)為混凝土的徐變。3000.51.01.52.0510152025壓應(yīng)變×10-3時(shí)間/月瞬時(shí)變形徐變變形卸載時(shí)瞬時(shí)恢復(fù)的變形殘余變形卸載后的彈性后效2.1.2混凝土的變形性能徐變的特點(diǎn)
先快后慢,最后趨于穩(wěn)定
徐變的原因
水泥凝膠體的黏性流動(dòng),使骨料應(yīng)力增大混凝土中內(nèi)部微裂縫的發(fā)展影響徐變的因素
線(xiàn)性徐變,徐變與應(yīng)力成正比非線(xiàn)性徐變,徐變?cè)鲩L(zhǎng)速度比應(yīng)力增長(zhǎng)快
徐變與時(shí)間曲線(xiàn)發(fā)散。2.1.2混凝土的變形性能應(yīng)力的大小影響徐變的因素★混凝土組成和配合比骨料(不產(chǎn)生徐變)多,徐變?。凰嘤昧亢退冶却螅ɑ炷林心z體比重大),徐變大?!锃h(huán)境條件濕度低,溫度高,徐變大(高溫干燥下,砼水份逸失較多,轉(zhuǎn)化為水泥結(jié)晶體的水泥漿少,凝膠體較多);齡期短,徐變大。注:徐變是受力變形,有應(yīng)力存在就有徐變變形;
徐變方向與受力方向一致,有受拉、壓徐變;徐變隨時(shí)間變化。2.1.2混凝土的變形性能徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響(研究徐變的意義)
1)使鋼筋混凝土構(gòu)件截面產(chǎn)生內(nèi)力重分布:混凝土應(yīng)力減小,鋼筋應(yīng)力增大。
2)使受彎構(gòu)件和偏壓構(gòu)件的變形加大:徐變使截面受壓區(qū)變形增大,引起受彎構(gòu)件撓度增大,偏壓構(gòu)件偏心距增大。
3)使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失:預(yù)壓力使混凝土產(chǎn)生徐變,構(gòu)件縮短,引起預(yù)應(yīng)力損失。2.1.2混凝土的變形性能
混凝土的收縮混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)其體積會(huì)縮小,這種現(xiàn)象稱(chēng)為混凝土的收縮。使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮裂縫,引起預(yù)應(yīng)力損失。
混凝土的膨脹
混凝土的溫度變形混凝土在水中結(jié)硬時(shí)體積會(huì)膨脹,稱(chēng)為混凝土的膨脹。溫度變化會(huì)使混凝土熱脹冷縮,在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生溫度應(yīng)力,甚至?xí)箻?gòu)件開(kāi)裂以至于損壞。2.1.2混凝土的變形性能2.3混凝土與鋼筋之間的黏結(jié)黏結(jié)力黏結(jié)機(jī)理影響?zhàn)そY(jié)性能的因素2.3.1黏結(jié)力黏結(jié)力:鋼筋混凝土受力后會(huì)沿其接觸面產(chǎn)生剪應(yīng)力,
通常把這種剪應(yīng)力稱(chēng)為黏結(jié)應(yīng)力局部黏結(jié)應(yīng)力:在相鄰兩個(gè)開(kāi)裂截面之間產(chǎn)生的;錨固黏結(jié)應(yīng)力:鋼筋伸進(jìn)支座或在連續(xù)梁中承擔(dān)負(fù)彎矩的
上部鋼筋在跨中截?cái)鄷r(shí),需要延伸一段長(zhǎng)
度,即錨固長(zhǎng)度。根據(jù)受力性質(zhì)的不同,鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)應(yīng)力可以分為:2.3.2黏結(jié)機(jī)理1、黏結(jié)力的組成化學(xué)膠結(jié)力:水泥凝膠體和鋼筋表面化學(xué)變化而產(chǎn)生的吸附作用力,這種作用力很弱;摩阻力:鋼筋與混凝土接觸面之間的摩擦力;機(jī)械咬合力:鋼筋表面凹凸不平與混凝之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用力,變形鋼筋的橫肋會(huì)產(chǎn)生這種咬合力;鋼筋端部的錨固力:一般是通過(guò)鋼筋端部的彎鉤、彎折、在鋼筋端部焊接短鋼筋或焊短角鋼來(lái)提供的錨固力。2、黏結(jié)強(qiáng)度鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度通常采用下直接拔出試驗(yàn)來(lái)測(cè)定,通常按下式計(jì)算平均黏結(jié)應(yīng)力:P—拔出力;d—鋼筋直徑;l—錨固長(zhǎng)度。2.3.3影響?zhàn)そY(jié)性能的因素影響鋼筋與混凝土黏結(jié)強(qiáng)度的因素主要有:1、混凝土強(qiáng)度等級(jí);2、鋼筋的外形、直徑和表面狀態(tài);3、混凝土保護(hù)層厚度與鋼筋凈距;4、橫向鋼筋;5、側(cè)向壓力;6、混凝土澆筑狀態(tài)。2.4鋼筋錨固與接頭構(gòu)造鋼筋錨固與搭接的意義鋼筋錨固的長(zhǎng)度鋼筋的連接2.4.1鋼筋錨固與搭接的意義由于黏破壞機(jī)理復(fù)雜、影響?zhàn)そY(jié)力的因素眾多、工程結(jié)構(gòu)中黏結(jié)受力的多樣性,目前尚無(wú)比較完整的黏結(jié)力計(jì)算理論。構(gòu)造措施:對(duì)不同等級(jí)的混凝土和鋼筋,規(guī)定了要保證最小搭接長(zhǎng)度與錨固長(zhǎng)度
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